用于磁罗盘罗差校正的基于Sampson距离的椭圆拟合法

磁罗盘被广泛应用于民用和军事领域进行导航。磁罗盘使用过程中易受环境干扰磁场影响,使输出的航向精度降低。为保证磁罗盘正常工作,必须在应用环境中对磁罗盘进行罗差校正,这也是提高磁罗盘航向输出精度的关键方法。该文通过分析应用环境中干扰磁场对磁罗盘输出的影响,基于椭圆假设,采用基于Sampson距离的椭圆拟合算法对磁罗盘原始测量值进行拟合。基于拟合结果对磁罗盘原始测量值进行校正,从而实现对环境干扰磁场的补偿以提高磁罗盘航向输出精度。采用该方法对KVH公司制造的C100二维磁罗盘进行多位置转台实验,校正后磁罗盘输出航向误差均值由1.51°减小到0.25°,验证了该方法的有效性和实用性。     

一种电子罗盘的电路设计

利用磁阻传感器和加速度传感器设计了测定姿态角的电子罗盘,给出了电子罗盘的硬件设计和软件流程,电路具体准确.根据其构成的主要器件,分析了影响电子罗盘测量精度的误差来源,并采用基于最小二乘法位置罗差补偿法做了校正.     

数字磁罗经自差自动校正方法

为适应当前船舶智能化和数字化发展的需求,提出一种具有较高准确度且实际可行的罗经自差自动校正方法.该方法无需人工干预,自动完成罗经自差校正,并在显示器上直接显示船舶磁航向或者船舶真航向.该自差校正方法节省了船舶校正自差的时间,简化了校正过程,其校正精度可满足船舶航行安全的要求.     

AR模型参数的抗差估计研究

实时校正一般以实测洪水流量为校正依据.研究实测洪水流量过程出现异常值时,采用抗差递推最小二乘法代替传统递推最小二乘法估计AR模型参数,能获得更稳健的参数结果.将闽江七里街流域的洪水资料人工生成异常值,对采用抗差递推最小二乘法和传统递推最小二乘法所得的校正结果进行比较,结果表明抗差递推最小二乘法具有更强的容差能力,是一种稳健的参数估计方法.     

磁干扰误差补偿算法在舰船及水下航向测量技术中的应用

分析了舰船中电子罗盘所受磁干扰的主要类型,结合转台标定实验,探讨了不同类型磁干扰对电子罗盘地磁场强度分量的影响,利用曲线拟合方法实施地磁场强度误差补偿,解决了恒定磁干扰环境中航向姿态误差较大的问题.静态和动态实验结果表明:磁误差补偿算法可以基本消除恒定磁干扰情况下电子罗盘的地磁场强度测量误差,并得到稳定、可靠的航向姿态精度;补偿后的航向精度为2.00°.     

基于超短基线的GPS测姿算法研究

针对超短基线下姿态测量结果稳定性差及可靠性低的问题,提出一种更加可靠稳定的基于超短基线的全球定位系统（global positioning system,GPS）姿态测量算法。构建了扩展卡尔曼滤波（extended Kalman filtering,EKF）模型,并对扩展卡尔曼滤波模型中测量噪声矩阵采用基于卫星高度角模型,得出比较准确的浮点模糊度;联立了载波双差观测方程和伪距双差观测方程,并采用改进模糊度最小二乘去相关平差法（modified least-squares ambiguity decorrelation adjustment algorithm,M-LAMBDA）进行快速模糊度固定解算;利用了滤波法进行姿态解算。实验结果表明,与其他测姿算法相比,该算法可适用于超短基线,能够提高姿态结果的稳定性与可靠性,在基线为20 cm静态环境中,该算法模型航向角的误差方差为0.1左右,航向角的绝对误差为2°左右。在基线为20 cm动态环境中,该算法模型航向角的误差方差为2左右,姿态角的绝对误差为3°左右。     

平面电子罗盘的误差分析及补偿方法

介绍平面电子罗盘的工作原理，分析平面电子罗盘在安装和工作中可能存在的误差及其来源.分析罗差的产生和构成，在此基础上构造罗差方程并应用最小二乘法进行罗差补偿.通过这种补偿，电子罗盘的最大误差降到1°以内.实践证明,这种罗差补偿方法具有一定的普遍应用价值.     

一种提高电子罗盘航向和姿态测量精度的新方法

摘要： 针对电子罗盘在甚小口径终端（Very Small Aperture Terminal,VSAT）应用中出现的航向和姿态测量精度问题进行了研究.讨论了电子罗盘航向和姿态测量的基本原理,推导了姿态测量误差和航向测量误差的数学模型,分析了滚转角和航向角测量误差随俯仰角增大而增大的原因,提出了一种提高航向和姿态测量精度的新方法.仿真和实测结果表明：新方法能基本消除俯仰角对滚转角测量精度的影响,同时能有效提高航向角测量精度.在转台俯仰角30°情况下,采用新方法修正后的滚转角精度约为0.2°,航向角精度约为0.5°.     

基于序列图像的相似材料模型变形测量

针对传统模型观测方法中存在的缺点,提出利用基于非量测数字相机的数字近景摄影测量技术进行相似材料模型变形测量.推导了利用二维直接线性变换分解相机内外方位元素初值的实用算法,利用最小二乘影像匹配对控制格网点和变形标志点进行高精度定位.结合自检校光束法平差进行变形标志点坐标的高精度解算.利用模型模拟开采不同时刻的序列立体影像像对的解算结果,完成相似材料模型的变形测量和实时位移分析.试验得出变形标志点的平面测定精度高于±1mm.可以满足本次试验条件下相似材料模型变形监测的精度要求.     

一种基于位置修正和卡尔曼滤波的姿态角推算算法

在动态载体如汽车、船舶或静态载体如桥梁,房屋的姿态推算中,使用全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)进行载体测向比起使用惯性传感器成本较低,且随时间不会累积误差。针对在多天线基线解算时存在的接收机时钟不同步造成基线解算精度下降,以及载体运动过程中多径和周跳等造成的误差问题,本文提出了一种基于参考天线位置修正的扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter,EKF)算法,根据载体移动速度和接收机之间的时钟差对每一历元载体参考天线位置矫正,提高基线解算的精度,从而提高姿态角精度。基线解算采用实时动态定位技术(real time kinematic,RTK),根据接收机给出的载波相位观测量,在参考天线和其他天线之间做双差建立观测方程,求解出基线向量。将得到的多组基线向量利用最小二乘法求解出姿态角。根据实际测试表明,该方法在基线长度不超过1.5米的情况下,静态航向角和俯仰角精度达到0.2°,低动态情况下航向角精度达到0.2°,俯仰角精度达到0.3°。     

CO-Fe3O4磁性流体磁性能的研究

制备了以超细 Co、Fe3O4微粒为基体材料的磁性液体。考察了磁微粒粒径、表面活性剂等因素对其磁性能的影响 ,用正交实验优化了制备工艺条件 ,对磁性液体的磁化强度进行了测试。结果表明 Co-Fe3O4磁性液体的磁性能主要由磁微粒粒径、磁微粒含量及活性剂量决定。     

磁记录材料及其测量

综述了磁记录的几种记录模式的特点、磁记录介质和磁头材料的种类、性能以及对它的要求；同时简述了磁记录的工作原理和目前国内外的研究现状和前景；最后介绍了磁性薄膜介质的厚度、晶体结构、形貌、成分和磁性能等主要参数的测量方法。     

Ce（Ⅲ）Pr（Ⅲ）络合物混合溶液的磁性研究

本文在恒温下测定了稀土元素Ｃｅ（Ⅲ）和Ｐｒ（Ⅲ）络合物混合溶液的磁化率，得出两种络合物在溶液中的磁矩，讨论了磁化率与溶液中两种离子摩尔比的关系．     

室温磁致冷的仿真与分析

室温磁致冷技术尚处于样机研制阶段,仿真分析可以简化该过程。借助有限元分析工具计算磁场分布,并将工质细化然后结合磁工质材料磁热特性计算工质微元完整循环中的热量变化,最后求和近似得到磁致冷装置的整体运行特性。针对一种简化室温磁致冷原理样机的Ericsson循环制冷过程进行详细的计算。仿真结果表明提高循环的制冷温跨可增大总回热量,但是制冷效率将会降低。该方法有助于综合评定室温磁致冷装置的设计效果、指导室温磁致冷机的研制过程。     

磁编码器多极磁鼓表露场的理论分析

基于静磁场理论,建立了磁编码器多极磁鼓的表露场分布均匀磁化模型,得到了磁编码器多极磁鼓的表露场分布表达式,为多极磁鼓的参数优化设计提供了理论依据．     

空间载流线圈的磁矩及其在均匀磁场中的磁力矩

文中导出了任意形状空间的载流线圈磁矩的计算公式及其在均匀磁场中所受磁力矩的计算公式，结果表明本文的结论与电磁不理论的有关知识是相全的。     

磁性壳聚糖微球的表征及其磁响应性

以戊二醛为交联剂、Fe3O4为磁核,采用反相悬浮交联技术合成了磁性壳聚糖微球,并利用数码光学显微成像仪、激光粒度仪、傅立叶红外光谱对磁性微球的形态、大小和化学结构进行了表征,采用原子吸收分光光度仪、磁天平和可调磁场对其磁响应性进行了研究.结果表明:所合成的磁性壳聚糖微球粒径在50~200μm之间,基本呈圆球形,表面比较光滑,且内部均匀分布着磁性介质Fe3O4;当磁性微球粒径小于280μm时,在外加磁场作用下,微球的磁化率与沉降速度都随着微球粒径的增大而增大.这表明所制备的磁性壳聚糖微球具有良好的磁响应性.     

磁编码器多极磁鼓表露场分布研究

基于磁编码器多极磁鼓表露场分布的均匀磁化理论模型,采用数值分析方法计算磁编码器多极磁鼓的表露场分布,得到了多极磁鼓的表露场分布的数值表达式．     

磁传递力矩的简化计算方法

对磁力矩计算公式进行无量纲参数化处理，使公式简单，直观，使用方便。     

新型高效磁选设备──磁选柱的研制

主要介绍为获得高品位磁铁矿精矿而研制的一种新型磁选设备──磁选柱，简要介绍了该设备的结构、分选原理、磁场特性以及实际应用效果。